弱电网下并网逆变器正交功率同步控制策略

作者：王顺亮; 孙瑞婷; 马俊鹏^*; 杨文莉; 刘天琪; 吴子豪; 王若谷

来源：中国电机工程学报, 2022, 42(23): 8475-8486.

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.212299

• 极弱电网
• 功率同步控制
• 暂态同步稳定
• 相图
• 正交功率同步控制

功率同步控制(power synchronization control,PSC)是电压源型逆变器(voltage source converter,VSC)连接至弱交流电网的有效控制策略。极弱电网的短路比(short circuit ratio,SCR)接近1,系统稳态功角接近90°的稳定运行极限。电网电压暂降极易引起VSC功角越过稳定极限并出现同步失稳。针对这一问题,该文首先通过相图法对PSC的暂态同步稳定性进行深入的分析,给出一阶同步环的暂态功角响应特性。然后,引入虚拟功率的概念,给出具有正/余弦特性的同步环暂态功角特性。进而,提出一种正交功率同步控制策略,该方法能够防止VSC在不同电网电压暂降深度下失去静态稳定工作点,有效的保证并网系统的暂态同步稳定。所提方法无需检测电网故障工况,且无需进行控制模式切换,提高了并网逆变器的控制性能。最后,通过半实物实时仿真验证所提出控制策略的有效性。

• 单位
  陕西电力科学研究院; 四川大学